化学学科的第一位本科学生—刘思职

发布日期:2011-3-2     浏览次数:4058次    发布者:网站管理员    

刘思职---生物化学家、免疫化学家



刘思职(1904.3.15-1983.8.18),福建仙游人。

刘思职1921年考入厦门大学理科化学门学习。1924年转学到由厦门大学离校师生新筹办的上海大夏大学,于1925年毕业。1929年获美国堪萨斯大学哲学博士学位。1930年起在北京协和医学院任教,专长蛋白质及免疫化学。1942年起任北京大学医学院教授,室主任。他曾任中国科学院学部委员,中国生理科学会理事长,《中国生理学杂志》主编。20世纪30年代刘思职教授在北平协和医学院随吴宪教授从事生物化学研究,为吴宪著名的蛋白质变性理论,即蛋白质变性时分子从紧密折叠结构变为松散伸展结构,奠定了坚实的实验基础。他曾主持制订生物化学名词草案的编写,并主编了《生物化学大纲》,这是我国第一部自编的中文生物化学教科书。他是我国著名的生物化学、免疫化学家和教育家,是我国生物化学奠基人之一。

刘思职1904年3月15日生于福建仙游,出身于书香门第,有兄弟6人,他排行第二。父亲为学堂教师,后供职于清朝吏部任小吏。在刘思职中学时代,父亲即已病逝,家境不算宽裕。刘思职的妻子陈琼瑛勤劳贤惠,岳父对他出国深造,更是倾囊相助。

刘思职1921年入厦门大学化学系学习。1925年美国西南大学攻读化学,1926年获理学士学位。同年转入堪萨斯大学攻读物理化学,1929年获博士学位,学习期间主要靠兼任助教所得报酬维持学习和生活。因其聪颖勤奋,成绩优异,颇受导师赏识。

刘思职在学成后立即归国,先在上海大夏大学任教,翌年应聘到北平协和医学院任助教,后提升为讲师,副教授。在此期间,曾先后赴德国威廉凯撒研究院及英国剑桥大学进修。1941年太平洋战争爆发后,协和医学院停办,乃执教于北京大学医学院以及后的北京医学院,任教授及生物化学教研室主任。1957年当选为中国科学院学部委员,还曾任中国生理学会理事长,《中国生理学杂志》主编,中国生物化学学会常务理事。

刘思职院士一生共做了两件大事,第一件是蛋白质化学研究,他在蛋白质变性和免疫化学理论上的卓越成就使他成为我国生物化学的奠基人之一。第二件是著书从教,呕心厉血,桃李成行,是我国著名的教育家。

20世纪30年代刘思职教授在北平协和医学院随吴宪教授从事生物化学研究,为吴宪著名的蛋白质变性理论,即蛋白质变性时分子从紧密折叠结构变为松散伸展结构,奠定了坚实的实验基础。邹承鲁、王志珍两位院士《立足国内 走向世界—从吴宪教授64年前一篇论文的重新发表谈起》(《生理科学进展》1996年,27(1)5-6)中写道:Advances in Protein Chemistry是蛋白质领域内国际上最具有权威性的综述性丛书。它在1995年出版的第47卷上发表了美国哈哈佛大学教授、著名生物学家、蛋白质研究的老前辈J.T.Eddsall教授的文章《吴宪与第一个蛋白质变性理论(1931),Hsien Wu and the first Theory of Protein Denaturation (1931)》,对吴宪教授的学术成就给与了极高的评价。该卷还重新刊登了吴宪教授64年前关于蛋白质变性的论文:Studies on denaturation of proteins.Ⅷ .A theory of denaturation.Chinese J.Phytsiol.5:321-344。一篇在1931年发表的论文居然在1995年仍然值得在第一流的丛书上重新全文刊登,不能不说是国际科学界的一件极为罕见的大事。作为中国的生物化学工作者特别值得我们引为自豪的,并值得 我国广大科学工作者向吴宪教授学习,吴宪教授的这一重大贡献,从实验到理论,全部都在国内的实验室、北平协和医学院生物化学系完成的。刘思职为这一理论的确立做出了突出的贡献。

蛋白质变性是具有广泛生物学意义的现象。吴宪透过现象看到本质,用一系列科学实验证实了他的蛋白质变性学说,即:“天然可溶蛋白质不是一个柔韧的开链多肽,而是具有紧密结构的分子。在一个蛋白质分子之中,极性基之间的吸引力把它们有规则的联系起来,正如同在一个晶体内各分子之间的吸引力将许多分子联系起来一样。这样说法有实验证据的支持。

刘思职在蛋白质变性实验研究中发现在变性作用或凝固作用中,蛋白质分子的紧密而有规则结构的被松解。如果变性作用是在酸、碱或尿素溶液中进行,则每个被松解的分子,仍各分开存在。在凝固作用中,这些分子则相互贯穿而缠结。在各种不同方式的变性作用及凝固作用中所见到的事实,都可以用这一学说来解释。

吴宪的蛋白质变性学说已为世界生物化学界广泛接受,并早已成为国际上蛋白质变性和蛋白质折叠研究的基础。刘思职还把吴宪的Studies on denaturation of proteins.Ⅷ.A theory of denaturation.Chinese J.Phytsiol.5:321-344,1931里程碑性论文译成中文《蛋白质变性作用的学说》编入了与他人合译的《蛋白质的生物化学》(科学出版社1955)广为传播。

刘思职教授另一项重要科研工作是他在免疫学方面的研究。坚实的物理化学基础,促成了他在这一领域取得了重要的成就。他根据抗原与抗体反应严格的定量分析结果,表明二者的结合反应仍然遵循化学反应的平衡原则。他持续这方面的研究工作多年,是国际上免疫化学早期研究要工作者之一。”

刘思职在进行蛋白质变性研究的同时,还从事血清蛋白中提纯蛋白质等的实验。

刘思职、吴宪、周田在《健马及免疫马血清中之一种碱性蛋白》一文中指出:“由免疫血清中所提出之碱性球蛋白,免疫性极高,用其蛋白质之百分之五十三,可用同性复糖以沉淀之。若将免疫血清中所含之抗体,先用同性复糖或同性浆液以吸收之,然后再用前法提取出其碱性球蛋白,则所得者毫无免疫性质。可见血清中所含之碱性球蛋白,仅一部分为抗体。”(《中国生理学杂志》1937,11(2)211-222)。

同年,刘思职、吴宪在《从免疫沉淀物提取抗原及抗体之定量研究》(上述杂志15(4)465-474)一文中报道“利用酸性溶液,从第一型肺炎菌沉淀物内,提取抗原及抗体,并知其程序为一种均衡移位。此次实验利用带红色之偶氮卵清蛋白及马血红蛋白为抗原,及剩余沉淀物内之抗原抗体结合比例,皆用比色方法及凯式测定法测定之。所得结果,与根据均衡移位值说所预料者相符。”

从这一实验的设计、操作、观察和分析的全过程可以看出研究者的思路多么慎密和富有预见性,他们在免疫学中抗原抗体的研究方面创造性地运用化学平衡的原理和方法,取得了可喜的结果,刘思职也由此成为国际上免疫化学先驱者之一。

1934-1942年吴宪和刘思职在《中国生理学杂志》上发表了很多篇有关免疫化学方面的论文。原中国协和医学院生物化学教研室主任王世中教授,在他纪念吴宪教授百年诞辰的文章汇中写道:“20至40年代,在他与刘思职等先后在国内外期刊发表了数十篇有关免疫化学的论文,其水平之高足能与当时欧美的免化论文相媲美。有的内容还属于当时国际首创,例如吴宪提出的关于变性蛋白与抗原性的关系等,至今仍为生物科学家们所肯定。”吴宪的长子、美国康奈尔大学生物化学与分子生物学教授吴瑞说:“1928-1942年间,吴宪与他的同事在协和医学院先后发表了27篇有关免疫化学的文章。他的研究组是首先采用有色基因标志的抗原来定量分析在其他蛋白质存在的条件下的抗原-抗体的沉淀物。此外,他们还高度纯化了某些抗原与抗体,使一些确定的工作得以进行,从而支持了有关免疫反应的一元假说” 。顺便指出,在27篇有关免疫化学的文章中刘思职参与的有10篇。

1941年,太平洋战争后,协和医学院关闭,吴宪辗转去了美国。刘思职从1942年起先后在北京大学理学院、医学院任物理化学和生物化学教授。1946年后,他一直在北大医学院及其后的北京医学院任教授,并曾多年担任生化教研室主任,开始对抗体免疫学进行研究。

创业是艰辛的,刘思职以坚韧的探索未知,通过反复试验提出了《低级抗体的免疫学性质》一文(《生化学报》,1958,1(2)53-61)。他和王世中指出:“根据以往的研究结果,当以一种‘纯净’抗原(如结晶鸡蛋清清蛋白)注射动物时,其所生成的抗体,无论在理化性质及免疫学性质上皆未必均一。”他们在研究免疫注射对于血清蛋白质的影响时,发现因免疫注射而增加的球蛋白只有一部分是可与抗原起沉淀反应的抗体。他们根据免疫沉淀物的溶解度,证明抗结晶鸡蛋清清蛋白及抗结晶马血清清蛋白的家兔血清各含有多种“同种异质”抗体分子;每种抗体分子都能以不同比例与相应的抗原结成溶解度各异的免疫沉淀物。他们还发现少数家兔用结晶鸡蛋清清蛋白注射后其血清球蛋白的含量虽然显著增加,但均为未能与抗原起可见沉淀反应的“非特异性球蛋白”。

60年代,蛋白质合成的研究在欧美国家已出现重大突破,但是抗体这类多样化的特殊蛋白质的合成仍未解决。此时,刘思职在政治上的处境已略有改善。他又重整旗鼓,具体制定以抗体的生物合成为突破口的科研计划。他把自己的科研设想和见解,撰文为“抗体的性质及生成机制”发表在《生理科学进展》(1963)杂志上。当时核酸在遗传信息传递中的作用刚有端倪。他从法国某实验室的报道中获悉,从北京鸭提取获得的DNA(脱氧核糖核酸)引入另一种系的鸭时,导致后一种系鸭出现北方鸭的某些性状特征。他就用免疫动物淋巴细胞中提取的DNA引入另一未经免疫的同系动物中,希望获得抗体生成性能的转移,籍以证明“DNA→mRNA→抗体蛋白质”的生物合成这一通路的存在。遗憾的是,这一研究工作刚刚起步,又因“文化大革命”的冲击而夭折。壮志未酬,使刘思职感到无限惋惜。

刘思职教授思维敏捷,在科学研究中具有远见卓识。在二十世纪五十年代,国际上对蛋白质的生物合成研究的起步阶段,他就看出了这方面研究的重要性,并为开展有关工作,从学术思想和实验技术等方面做了必要的准备。他还应邀在北京大学生物系讲授“蛋白质的生物化学”专业课,为综合大学培养青年科技人员铺路。可惜,在“反右运动”及接二连三的政治运动中,刘教授受到了不公正的待遇,历经坎坷,极大地限制了他在学术上的创造性和开拓性的工作与设想。这不能不说是我国科学发展上的一个无可弥补的损失。他的学生王世中等继续了刘思职的部分工作,在免疫球蛋白的临床应用研究方面作出了成绩,后获1978全国科学大会奖,还总结编写了《免疫化学技术》一书。

刘思职教授从事教学与科研工作五十余年,桃李成行,在我国生理和生物化学界享有极高的声望。他主编的《生物化学大纲》经卫生部批准为我国高等医学院校教材;《生物化学名词草案》在生化学界几乎人手一册,对我国生物化学的发展起到了很大的推动作用。

生物化学是20世纪的一门新兴学科。刘思职曾说:“记得30和40年代,本人在协和医学院执教,吴宪教授曾尝试用中文写出生物化学实验讲义,遭到协和医学院某外籍女教务长的反对。那时,我在协和除教生化外,也教过一点物理化学,这方面的实验教材中、英文都有。我发现不少学生都使用英文教本。我就问他们:看英文教本容易还是看中文教本容易?他们说,看中文教本可能容易些。我问,为什么你们不少人还是看英文本呢?回答是,中文本可能是翻译过来的,不知道是否可靠。我告诉他们,这门课的中英文教本全由生化科同仁和我一起写的。这样,看中文本的人才慢慢多了起来。抗战胜利后,曾组织一些人在北海讨论生化名词的中文稿,遭到当时协和医学院生化系主任、原燕京大学外籍教授窦维廉的反对,认为这是脱离了协和的中心。北京解放前夕,为了动员我走,他们送来了飞机票,但我深信我的事业在祖国。使生物化学这门学科根植中华、根深叶茂是我的宿愿,我愿为此竭尽全力。我毅然留了下来,迎接北京的解放!”

1950年初,他和几位同道开始编译生物化学有关名词。那时,几乎每个星期六,他们都在讨论生化名词的修订,达一年之久。刘思职主编的《生物化学名词草案》终于出版。1951年初,刘思职又与北医生化教研组的张昌颖、丁延介、王世中、李玉瑞等几位同事拟定了中文的生物化学教科书的内容提要,定名为《生物化学大纲》,获卫生部教材编审会通过后开始编写。刘思职自己写了绪论、糖、脂、蛋白质代谢及能代谢,其他由各位教授分担。经北医及其他医学院校试用约十次,有关专家们提出宝贵意见,几经修改,刘思职主编的《生物化学大纲》于1954年由人民卫生出版社出版。1957年修订出第二版。1964年经卫生部推荐将此作为高等医药院校试用教科书出版,定名《生物化学》、篇幅虽有所增加,内容亦有不少更新,但编写规范、风格和框架仍沿用《生物化学大纲》。

为了中级卫生干部培养的需要,应华北军区卫生部在职干部业余夜校急需,刘思职于1950年冬编写了一本《生物化学讲义》,1956年三版时由科学出版社出版。

刘思职热爱教学工作。他讲课效果之佳,有口皆碑。他很欣赏“厨者王小余传”中所说的一句话:“一肴上,则吾之心腹肾肠亦与俱上。”这与他讲课时的心情同出一辙。他在讲台上总是意气风发,严肃认真,语言精练,逻辑性强,条理清楚,注重启发。他的课不仅能大大激励大家对生化学科的兴趣,而且使人感到是一种美的享受。他用精炼的语言,深入浅出地概括生化的规律。他曾用一句对联描述人体代谢调节:“生者化, 化又生, 生化即化生;新则陈, 陈乃谢, 新陈恒代谢;动态平衡”。他热爱教学的思想以及他在科学上的风格,对中国生化界和教育界有一定的影响。经他直接培养过的学生中,不少人成为我国生物科学界的著名学者,为我国生命科学的发展作出了卓越的贡献。

刘思职治学严谨。他在实验中一丝不苟。未经反复验证核实的数据从不轻率发表。他还淳淳教诲晚辈,文章的结论只能来自实验,推论应当极其慎重,恰如其分;综述性文章必须有自己的学术见解,最好有自己研究工作。他对年轻人的培养富于远见卓识,在科学研究上鼓励晚辈以发展中华生化为己任,作一名有作为的科学家;要有胆识敢于向科学的高度和深度进军,切忌目光短浅而对突破重大课题缺乏信心,或是怕近期出不了成果而畏缩不前。他热爱学生,在学术上严格要求,在生活上又亲切关怀。当研究生因病住院时,他送去鲜花慰问。当他的助手在教学上取得成绩时,他又直言不讳的告诫他们,切不可沾沾自喜,要精益求精。他曾意味深长地说,写书来的稿费应当用到书中去,引导他们热爱读书。晚年,他在长期卧病不起时,将他的科研笔记和讲课、备课手稿分送给他的学生,介绍他的科研试验经验,以及几十年的教学经验和教训,这里面凝聚着他对晚辈的亲切关怀和殷切希望。

刘思职一生勤奋,孜孜不倦。1956年,他经体检后,确信自己的健康状况良好,就与一位朋友相约:此生愿死实验室,决不悠闲当“寓公”。他一生实现了他的诺言,即使在艰难坷坎的岁月里,他也从没有停止过工作。一进实验室时,翻开文献书籍,就把什么不愉快置诸脑后孜孜钻研学问。在他年逾70以后,仍不顾手足偏瘫,扶杖去实验室。最后病卧床褥,仍在床上指导他的助手和研究生,一谈及科研实验,他马上精神倍增,忘了重病在身。甚至在他弥留之际,仍提出想回教研室看看。

刘思职提倡尊师重道,教学相长,团结同道,为生物化学根植中华辛勤耕耘。如今,刘思职桃李成行,人才辈出,在当年曾受教于他的教师、研究生、学生中,有张树政、周同惠、李载平、张友尚,巴德年和童坦君等,都已是学有所成的院士。在北医有刘思职的老友张昌颖教授、丁延祄教授,以及他的学生们陈明、董仓玉、张乃蘅、杜国光、顾文霞、梁康、张宗玉、张家萍、周爱儒、贾弘褆、李刚等,曾先后组织了校内外同行编写多本五年制、七年制和八年制生物化学教材,以及各类参考书,这是刘思职教学相长勤播种的风范和美德的继续和发展。

刘思职不愧是我国杰出的生物化学家和教育家。

刘思职部分论著

  • H.Wu and S.C.Liu, Coagulation of egg albumin by supersonic waves. Proc Soc. Exp. Biol. Med., 28(1931):782-784
  • H.Wu, S.C.Liu and C.Y.Chou, Studies on denaturation of coagulation on titration curve of egg albumin, Chin. J. Physiol., 5(1931):309-319
  • S.C.Liu, H. Wu and B.F.Chow, Isolation of a basic globulin fraction from normal and immune horse sera, Chin. J. Physiol., 11(1937):211-222
  • S.C.Liu and H.Wu, Optimal conditions for recovery of antibody from immune precipitate of type I Pneumococcus, Proc.Soc.Exp.Biol.Med., 41(1939):144-148.
  • S.C.Liu and H.Wu, Recovery of antigen from type I Pneumococcus immune precipitate, Proc. Coc. Exp.Biol. Med., 49(1942):747-749.
  • S.C.Liu and H.Wu, Recovery of antibody from immune precipitate of type B Friedlander bacillus, Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 49(1942):381-383.
  • 刘思职主编, 生物化学大纲, 人民卫生出版社, 1954
  • 刘思职、王世中,低级抗体的免疫学性质, 生化学报, 1(1958), 2:141-149。
  • 刘思职, 抗体的性质及生成机制, 生理科学进展, 5(1963),1:11-22。
  • 李刚、杜国光、刘思职, 两种不同蛋白质在兔体内代谢率及免疫性的比较, 生物化学与生物物理进展, 1984,1:42-47。

参考文献:

  • 《科学家传记大词典》编辑组,中国现代科学家传记,科学出版社 1991年
  • 王志均,韩济生主编,治学之道,北京医科大学中国协和医科大学联合出版社 1992年

撰稿人:李刚,北京大学教授
刘冀琼,冶金工业出版社 研究员

审校人:童坦君教授,北京大学教授
杜国光教授,北京大学教授


2007.12.12